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高二化学《氮和磷》教案

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?下面是小编精心为您整理的“高二化学《氮和磷》教案”,仅供参考,欢迎大家阅读。

高二化学《氮和磷》教案

知识目标:
了解氮族元素性质的相似性和递变规律以及磷的性质;
掌握氮气的化学性质(跟氢气、氧气的反应)。
情感目标:
通过氮族元素有关量变引起质变,以及氮气性质的相对稳定性等知识,对学生进行辩证唯物主义教育。并通过汽车尾气对空气污染等有关知识对学生进行环境保护教育。
能力目标:
培养学生能够运用元素周期律和原子结构理论指导元素化合物知识,培养学生的思维能力。
教材分析

氮族元素性质的相似性和递变规律,在大纲中与氧族元素、碳族元素简介一样均属于了解层次。但氮族元素简介出在章引言部分,并且以开门见山的形式将氮族元素性质的相似性和递变规律直接给出,而不像氧族元素、碳族元素那样作为一节出现,并进行引导分析其递变规律。其主要原因是由于学生已给学习了氧族元素、碳族元素等元素化合物知识,并对用理论指导元素化合物知识的学习方法已经了解,因此,在使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律的基础上,重点以“思考”方式让学生归纳比较卤族元素、氧族元素、氮族元素的非金属性强弱。这样,既强化了理论的指导作用,又巩固了元素周期律的知识。
在介绍氮和磷的单质时,是以学生熟知的化肥引入的,这样学生便于接受。由于氮气在空气中含量最多,并且在合成氨及硝酸的工业制法中都要用到氮气,因此氮气的化学性质是本章的重点,也是本节的重点,大纲中要求为“掌握”层次。教材从氮分子具有牢固的N≡N键而结构稳定入手,说明氮气的化学性质不活泼从而说明结构决定性质,接着又联系化学键的知识,从分子获得的能量使化学键断裂的角度说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应,从而认识氮气的一些化学性质。关于磷,在大纲中的要求为了解层次,教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上,又介绍了磷与氧气的反应。此外还介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质的差异,以及红磷和白磷的相互转化从而复习高一学过的同素异形体的的概念。
本节教材的编写,注重联系实际,介绍环境污染问题;注重增加学生学习举,配制了较多的图画和照片;注重培养自学能力开阔知识,编入了两篇资料和一篇阅读。

本节的重点:氮族元素性质的相似性和递变规律;氮气的化学性质。
教法建议

在教学中应突出体现教师的主导作用,发挥学生的主体性,让学生运用已有的理论知识解决新的问题。

一、氮族元素
建议教师预先设计的表格内容(元素符号、原子半径、金属性非金属性、与化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性等),采用讨论的方法由学生运用已有的原子结构、元素周期表等知识以及学习前几族元素的经验,完成表格内容。再通过阅读教材表2—1了解氮族元素单质的一些性质。
最后将教材中的“思考”由学生讨论进行归纳总结,找出规律,加深理解所学知识,使知识系统化。

二、氮气
1.物理性质
引导学生从熟悉的空气入手,通过讨论归纳出氮气的物理性质。
2.化学性质
(1)氮气的稳定性
引导学生运用结构理论分析氮元素的非金属较强,但形成单质后由于分子中存在N≡N的结构致使氮气的化学性比较稳定。常用作保护气。进而掌握学习化学的方法:结构性质用途。
(2)氮气与氢气、氧气的反应。
教师可通过的稳定性是相对的,在一定条件下提供足够能量时,氮气分子的共价键断裂也能与某些物质反应引氮气的化学性质。根据非金属单质的一般性质,掌握下列变化:

既有氧化性,又有还原性。
建议补充演示NO和之间相互转化的实验(将预先收集的一试管NO向学生展示,然后打开塞子观察现象,气体变为棕色后,将试管例立在盛水的水槽中观察液面及试管内气体颜色变化。试管内液面上升后;用拇指赌住管口取出试管,将试管正立,向试内滴入紫色石蕊试管观察现象)。根据各实验观察确定生成物,写出化学方程式。

三、磷
通过学生已有的磷的性质和阅读教材内容重点落实以下内容:①P的非金属性比N弱,但磷单质的化学性质比活泼。②磷与氯气的反应,并指明是的酸酐,可做气体的干燥剂。③磷的同素异形体—红磷和白磷的性质差异及其相互转化,并做好红磷转化为白磷的演示。
[实验1—1]。通过白磷的保存联想金属钠的保存方法。
上述知识内容一般不会构成难点,应尽量让学生归纳总结,培养学生的自学能力和培养表达能力。
对于教材中介绍的“光化学烟雾”、“氮气”、“磷的”的等内容,有条件的学校可采用播放录像等形式开阔学生视野,活跃学生思维,培养学生的创新思维能力。

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氮和磷


知识目标:
了解氮族元素性质的相似性和递变规律以及磷的性质;
掌握氮气的化学性质(跟氢气、氧气的反应)。
情感目标:
通过氮族元素有关量变引起质变,以及氮气性质的相对稳定性等知识,对学生进行辩证唯物主义教育。并通过汽车尾气对空气污染等有关知识对学生进行环境保护教育。
能力目标:
培养学生能够运用元素周期律和原子结构理论指导元素化合物知识,培养学生的思维能力。

教材分析

氮族元素性质的相似性和递变规律,在大纲中与氧族元素、碳族元素简介一样均属于了解层次。但氮族元素简介出在章引言部分,并且以开门见山的形式将氮族元素性质的相似性和递变规律直接给出,而不像氧族元素、碳族元素那样作为一节出现,并进行引导分析其递变规律。其主要原因是由于学生已给学习了氧族元素、碳族元素等元素化合物知识,并对用理论指导元素化合物知识的学习方法已经了解,因此,在使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律的基础上,重点以“思考”方式让学生归纳比较卤族元素、氧族元素、氮族元素的非金属性强弱。这样,既强化了理论的指导作用,又巩固了元素周期律的知识。
在介绍氮和磷的单质时,是以学生熟知的化肥引入的,这样学生便于接受。由于氮气在空气中含量最多,并且在合成氨及硝酸的工业制法中都要用到氮气,因此氮气的化学性质是本章的重点,也是本节的重点,大纲中要求为“掌握”层次。教材从氮分子具有牢固的N≡N键而结构稳定入手,说明氮气的化学性质不活泼从而说明结构决定性质,接着又联系化学键的知识,从分子获得的能量使化学键断裂的角度说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应,从而认识氮气的一些化学性质。关于磷,在大纲中的要求为了解层次,教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上,又介绍了磷与氧气的反应。此外还介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质的差异,以及红磷和白磷的相互转化从而复习高一学过的同素异形体的的概念。
本节教材的编写,注重联系实际,介绍环境污染问题;注重增加学生学习举,配制了较多的图画和照片;注重培养自学能力开阔知识,编入了两篇资料和一篇阅读。
本节的重点:氮族元素性质的相似性和递变规律;氮气的化学性质。

教法建议

在教学中应突出体现教师的主导作用,发挥学生的主体性,让学生运用已有的理论知识解决新的问题。

一、氮族元素
建议教师预先设计的表格内容(元素符号、原子半径、金属性非金属性、与化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性等),采用讨论的方法由学生运用已有的原子结构、元素周期表等知识以及学习前几族元素的经验,完成表格内容。再通过阅读教材表2—1了解氮族元素单质的一些性质。
最后将教材中的“思考”由学生讨论进行归纳总结,找出规律,加深理解所学知识,使知识系统化。
二、氮气
1.物理性质
引导学生从熟悉的空气入手,通过讨论归纳出氮气的物理性质。
2.化学性质
(1)氮气的稳定性
引导学生运用结构理论分析氮元素的非金属较强,但形成单质后由于分子中存在N≡N的结构致使氮气的化学性比较稳定。常用作保护气。进而掌握学习化学的方法:结构性质用途。
(2)氮气与氢气、氧气的反应。
教师可通过的稳定性是相对的,在一定条件下提供足够能量时,氮气分子的共价键断裂也能与某些物质反应引出氮气的化学性质。根据非金属单质的一般性质,掌握下列变化:

既有氧化性,又有还原性。
建议补充演示NO和之间相互转化的实验(将预先收集的一试管NO向学生展示,然后打开塞子观察现象,气体变为棕色后,将试管例立在盛水的水槽中观察液面及试管内气体颜色变化。试管内液面上升后;用拇指赌住管口取出试管,将试管正立,向试内滴入紫色石蕊试管观察现象)。根据各实验观察确定生成物,写出化学方程式。并强调不是的酸酐。
对于学有余力的学生可补充混合气(、、)与混合的计算:①与混合气体溶于水中,最后得到什么气体?();②与混合气体溶于水最终得到什么气体?(),气体无剩余:,最终得到;最终得到)。③与混合气体溶于水最终得到什么气体:(,无气体剩余;,剩余;,剩余。)

三、磷
通过学生已有的磷的性质和阅读教材内容重点落实以下内容:①P的非金属性比N弱,但磷单质的化学性质比活泼。②磷与氯气的反应,并指明是的酸酐,可做气体的干燥剂。③磷的同素异形体—红磷和白磷的性质差异及其相互转化,并做好红磷转化为白磷的演示。
[实验1—1]。通过白磷的保存联想金属钠的保存方法。
上述知识内容一般不会构成难点,应尽量让学生归纳总结,培养学生的自学能力和培养表达能力。
对于教材中介绍的“光化学烟雾”、“氮气”、“磷的”的等内容,有条件的学校可采用播放录像等形式开阔学生视野,活跃学生思维,培养学生的创新思维能力。

--方案

第一节氮和磷

第二课时

教师活动

学生活动

【复习、提问】氮气有哪些化学性质?

【引导】NO和对环境危害很大,是主要的大气污染物,对人、动物、植物、建筑物的危害很大。【放录像】NO、造成的日本东京和英语伦敦的化学烟雾事件,我国四川乐山大佛腐蚀变形,酸雨造成美国洛杉矶湖泊已无生物……(1分钟)

【提问】看过录像有何感受?

【强调】环境保护的重要性。

【追问】你认为防治氮的氧化物污染环境的关键是什么?

【阅读指导】课本相关内容。

【放录像】介绍目前防治氮的氧化物污染的科技信息。(1分钟)

【指导阅读】课本有关氮气用途的内容

【板书】3.氮气的用途

【思考、回答】

【看录像】

【思考、回答】

NO、等一旦污染空气,人类将无法逃避,无处可藏。为了我们的家园,为了人类自己,我们应从方方面面注意防止环境污染,保护环境。

【阅读、回答】

氮的氧化物主要来源是化石燃料(煤、石油)的燃烧废气和未经处理的硝酸厂的废气,关键处理好废气和尾气。

【看录像】

【阅读归纳】

(1)做化工原料

(2)做保护气(如保鲜苹果)

(3)作冷冻剂(如超低温手术)

【传看、观察】

【引言】磷和氮一样是构成蛋白质的元素之一。无论动物还是植物体内都含磷,它对维持动物体内正常的生理机能起着重要的作用。

【板书】二、磷

【展示】红磷、白磷

【讲解】这是两种磷的单质,磷像碳一样,它的单质也有多种同素异形体,其重要的是白磷和红磷。

【阅读指导】白磷和红磷的物理性质比较表1—2。

【追问】白磷和红磷在某些性质方面为何不同?

【提问】你所学过的属于互称同素异形体的物质都有哪些?

【阅读、思考、记忆、回答】

白磷和红磷在某些性质方面不同。

【思考、回答】结构不同。

【思考、回答】

金刚石、石墨,氧气和臭氧

【板书】1.白磷和红磷是磷的同素异形体

【板书】2.磷的化学性质

(1)磷与氧气反应

【录像】白磷、红磷燃烧实验(初中做的实验)

【追问】这个实验说明什么?写出化学反应方程式。

【设疑】白磷的着火点在,易燃烧,那如何保存它呢?

【讲解】少量白磷可保存在水里。

【讲解】是吸湿性极强的白色粉末,是

常用的干燥剂。它溶于热水生成为磷酸。请同学们写出该反应的化学方程式。

【观察、回忆】

【思考、回答】

白磷和红磷都可与氧气反应,发生燃烧,但白磷着火点低于红磷。

【思考、讨论、回答】

低温、密封

【思考、回答】

【讲解】磷跟氯气经点燃化合,生成三氯化磷和五氯化磷,并伴有烟和雾。三氯化磷是无色油状液化,五氯化磷是浅黄色固体。他们都是重要的化学试剂。

【板书】(2)与氯气反应

【思考、书写、评价】

【演示实验1—1】磷的相互转化,观察现象。

【提示】黄色的固体就是白磷。

【提问】这个实验说明什么?

【板书】(3)磷的相互转化

【观察、回答】

加热后,玻璃管时有黄色气体产生,内壁冷的地方(玻璃管两端)有黄色固体附着。

【思考、回答】

白磷和红磷在一定条件下是可以转化的。

【理解】

【引导】由此可见,磷的化学性质比较活泼,容易和氧气、氯气等许多物质直接化合。在自然界中没有游离态的磷存在,磷主要以磷酸盐形式存在于矿石中。

【思考、理解】

【板书】3.磷的用途

【指导阅读】

【阅读、归纳】

(1)白磷(如制磷酸、燃烧弹、烟雾弹)

(2)红磷(制安全火柴,农药)

【小结】磷的性质及用途

【投影课堂练习一】

1.红磷和白磷在一定条件下可以相互转化,这一变化属于()。

A.物理变化B.化学变化C.氧化还原反应D.非氧化还原反应

2.0.1mol红磷在一定量的氯气中燃烧,质量增加了15g,其产物为()。

A.只有B.C.和D.无法确定

3.安全火柴盒的侧面所涂的物质是某一混合物,其中含有()。

A.白磷和三硫化二锑B.红磷和三硫化二锑

C.氯酸钾、二氧化锑和硫等D.硝酸钾、二氧化锑和硫等

【作业】课本一、5、6、7、8二、三、四。


高一化学教案氮和磷


氮和磷(第一课时)

[教学目标]

1.知识目标

(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。

(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法,了解氮的固定的重要意义。

2.能力和方法目标

(1)通过“位、构、性”三者关系,掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。

(2)通过N2结构、性质、用途等的学习,了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法,提高分析和解决有关问题的能力。

[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。

[教学过程]

[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图,让学生从中找出氮族元素的位置,并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。

[教师引导]氮族元素的相似性:

[学生总结]最外电子层上均有5个电子,由此推测获得3个电子达到稳定结构,所以氮族元素能显-3价,最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。

氮族元素的递变性:

氮磷砷锑铋

非金属逐渐减弱金属性逐渐增强

HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4

酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强

NH3PH3AsH3

稳定性减弱、还原性增强

[教师引导]氮族元素的一些特殊性:

[学生总结]+5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性,但+5价磷的化合物一般不显氧化性。

氮元素有多种价态,有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物,但磷主要显+3、+5两种价态。

[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律?

[师生共同总结后投影]课本中表1-1。

[引入第一节]

第一节氮和磷

氮气

布置学生阅读教材第2-3页的内容,进行归纳总结。

[边提问边总结]

(一)氮的存在

游离态:大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。

化合态:无机物中(如硝酸钾等),有机物中(如蛋白质、核酸等)。

[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。

[学生总结]

(二)氮气的物理性质

无色无味,难溶于水(1:0.02),比空气稍轻。

[投影]常见气体在常温常压下的溶解度,让学生进行比较。

难溶气体:N2(1:0.02);H2(1:0.02);

微溶气体:O2(1:0.2)

可溶气体:Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)

易溶气体:SO2(1:40)

极易溶气体:HCl(1:500)

[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集?

(三)氮气的化学性质

[引导]结构决定性质,先研究N2的结构。

1.N2的结构

电子式:SPACEPREFIX=O/;结构式:N≡N。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1),所以N2很稳定,通常情况下,性质很不活泼。

2.氮气的化学性质

(1)与氢气反应

(2)跟镁反应:3Mg+N2Mg3N2

(3)与氧气反应:N2+O22NO

引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“氮气既能表现氧化性,也能表现还原性”的结论。

[引导]中国有句农谚,叫做“雷雨发庄稼”,谁能解释这句话的含义?请大家阅读教材第3-4页内容,再来理解这句农谚。

[学生总结]

[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体,让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞,让学生观察变化。

[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下,一氧化氮易转化为二氧化氮。

[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。

[学生活动]完成以上作业,教师根据学生作业情况加以说明。

(四)氮气的用途

1.合成氨、制氮肥、制硝酸。

2.用作保护气:焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。

[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。

(五)氮的固定

将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。

途径:自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮:合成氨工业。

教师向学生介绍人工模拟生物固氮这一世界性研究课题的现状和前景,鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。

[课堂小结]

结构、性质和具体反应之间的联系:

非金属元素及其化合物间的转化关系:

[随堂练习]

1.不属于氮的固定的变化是()

(A)根瘤菌把氮气转化为氨(B)氮气和氢气在适宜条件下合成氨

(C)氮气和氧气在放电条件下合成NO(D)工业上用氨和二氧化碳合成尿素

答案:D。

2.在汽车引擎中,N2和O2进行反应会生成污染大气的NO(N2+O22NO+Q),据此,有人认为废气排出后,温度即降低,NO分解,污染也就会自行消失,事实证明此说法不对,其主要原因可能是()

(A)常温常压下NO的分解速度很慢

(B)在空气中NO迅速变为NO2而不分解

(C)空气中N2与O2的浓度高,不利于平衡向左移动

(D)废气排出后,压强减小,不利于平衡向左移动

答案:AB。

3.利用下列方法,可以在实验室里从空气中制取氮气的是()

(A)把空气液化,然后分离出氮气

(B)把空气缓缓通过加热了的铜网

(C)把空气缓缓通过加热了的镁粉

(D)把空气通过装有氢氧化钠的洗气瓶

答案:B。

4.现有M、R两种第ⅤA族元素,下列事实不能说明M的非金属性比R强的是()。

(A)酸性:H3MO4H3RO4

(B)气态氢化物稳定性:MH3RH3

(C)气态氢化物还原性:MH3RH3

(D)含氧酸盐的稳定性:Na3MO4Na3RO4

答案:C、D。

5.在F、P、Si、Fe这四种元素中,每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素,选择的理由中正确的是()。

(A)最高价氧化物对应的水化物酸性最强

(B)单质与冷水反应最剧烈

(C)单质固态时为分子晶体,熔沸点较低

(D)在氧化物:OF6、P2O5、Fe2O3中,OF6最稳定

答案:BC。

6.在标准状况下,将O2与NO按3:4体积比充满烧瓶,将烧瓶倒置于水中,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度约为(单位:mol·L-1)()。

(A)0.045(B)0.036(C)0.026(D)0.018

答案:B。

7.1898年,曾有人发明了固氮的一种方法,该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解;第二步是使第一步反应产物和焦炭反应,在电炉中的高温下制得第三步反应起始物;第三步反应中另一反应物是空气,该反应也是在电炉中完成的,生成一种固体;第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。

(1)试写出四步反应的化学方程式;

(2)试简评该固氮方法。

答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑;CaO+3CCaC2+CO↑;CaC2+N2CaCN2+C;CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3↑。

(2)这种方法,需要消耗大量电能,原料众多,设备重,生产成本高。

8.有A、B、C、D四种气体,能发生下列变化

A+DE+H2O,E+O2D,

C+DB+F,B+O2C。

且已知其中:C为红棕色,D能使石灰水变浑浊,E常温下是固体,F是一种酸酐。

(1)写出四种气体的化学式:A_________、B_________、C_________、D_________。

(2)写出C+DB+F所表示的反应方程式_____________________________。

(3)写出D使石灰水变浑浊的反应方程式_______________________________。

答案:

(1)H2S、NO、NO2、SO2。

(2)NO2+SO2=NO+SO3。

(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。

氮和磷备课


备课资料
一、同素异形体的互变是什么变化
由同种元素组成的具有不同性质的单质叫这种元素的同素异形体。在一定条件下,很多同素异形体可以相互转化,如O2和O3的互变,金刚石和石墨的互变,白磷和红磷的互变,单斜硫和菱形硫的互变等。那么,同素异形体之间的互变是物理变化还是化学变化呢?
众所周知,严格说来,化学变化的实质是物质内部发生了化学键的断裂,原子以新的化学键重新组合成新的物质;而物理变化过程中,则没有旧键的断裂和新键的生成。因此,要判断同素异形体之间的相互转化属于什么变化,还要看转变中有无化学键的断裂和生成。
形成同素异形体的方式可归纳为三种:①组成单质分子的原子个数不同,如02和O3;②单质晶体中原子的排列方式不同,如金刚石和石墨,红磷和白磷;③单质晶体中分子的排列方式不同,如单斜硫和菱形硫。
以第一种方式形成的同素异形体,由于分子中原子个数不同,它们之间的转变必然存在旧键的断裂和新键的形成。
以第二种方式形成的同素异形体,由于晶体中原子的排列方式不同,它们之间的转变也一定存在旧键的断裂和新键的形成。例如石墨转化为金刚石的过程中,石墨晶体中的碳原子以正六边形平面网状结构,转变成金刚石晶体中碳的正四面体型空间网状结构。所以,这一类同素异形体之间的互变也一定是化学变化。
以第三种方式形成的同素异形体,由于只是晶体中分子排列方式不同,一般认为其转变过程中分子组成和结构未发生变化,不存在化学键的断裂和生成。这一类同素异形体之间的变化应属于物理变化。
总之,同素异形体之间的转变究竟是物理变化还是化学变化,或两者兼有之,应具体情况具体分析。
不过,有人在不同场合下,将上述同素异形体的互变、物质晶型的变化,乃至物态(气、液、固)的变化都归入了(广义的)化学变化(分子间键力变了,由量变达到了一定的质变),似乎亦无不可。
——摘自《中学生化学报》作者:罗企前
二、光化学烟雾
光化学烟雾的形成过程是很复杂的,通过实验室模拟研究,已初步弄清了它们的基本化学过程,大体上为:
(1)被污染空气中的N02的光分解。
(2)在被污染的空气中同时存在着许多有机物,它们与空气中的O2、O3、NOx起反应,氧化成一系列有机物,生成烟雾。
(3)氧化过程中的中间产物导致NO向NOx转化,并导致有毒物质产生。
光化学烟雾一般发生在大气湿度较低,气温为24℃~32℃的夏季晴天,污染的高峰出现在中午或午后。可能由于日光照射情况不同,光化学烟雾除显淡蓝色外,有时带紫色,有时带褐色。光化学烟雾能在空气中远距离传播。
当来自太阳的光子激发NO2分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环便开始了。
NO2(g)+能量—→+NO(g)+O
O2(g)+O—→O3(g)
NO2是有毒、有刺激性气味的气体,O3是一种十分强的氧化剂,它是使植物在烟雾中受害
的主要原因。
氧化性极强的O3跟光化学烟雾中的第三种主要成分——烃进行一系列复杂的化学反应。烃是汽车从汽油箱中逸出或汽油不完全燃烧时生成的。
下面的化学方程式代表光化学烟雾的主要成分和产物:
汽车尾气+阳光+O2(g)—→O3(g)+NOx(g)+有机化合物+CO2(g)+H2O(g)
(烃+C0十NOx)(氧化剂和刺激剂)
光化学烟雾的反应机理很复杂.其中对动植物和材料有害的是O3、PAN、丙烯醛、甲醛等等。
光化学烟雾刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官,使人产生眼红流泪、气喘咳嗽、头晕恶心等症状。
为了预防和控制光化学烟雾的发生。环境科学工作者提出了许多办法。例如,设法减少氮氧化合物的排放;对石油、氮肥、硝酸等工厂的排废严加控制。以减少氮的氧化物和烃的蒸发和排放;严禁飞机在航行途中排放燃料;严禁使用化学抑制剂和消毒剂等。然而,比较好的方法还是在排放氮的氧化物之前把它转化为氮气,把烃转化为二氧化碳和水。
——摘自《中学化学》作者:薜秀学
三、白磷、红磷和火柴
1669年,德国炼金术士布兰德将蒸干的尿隔绝空气加热首次制得白磷,他因此成为磷元
素的发现者。
迄今为止,还未发现天然存在的单质磷。目前,工业上单质磷是用来自磷矿石的磷酸钙
高温
和砂子、焦炭在电炉中加热制得的。其方程式为:2Ca3(P04)2+6SiO2+10C=======6CaSi03+
10CO+P4,使反应中生成的磷蒸气通过冷水迅速冷却,便可得到固态的白磷。
首先用作火柴的发火剂是白磷。一般认为,世界上最早用的火柴是欧洲的黄(白)磷火柴,
但是对发明这种火柴的具体的人和年代,说法不一致。综合各种看法,发明的时间可以说是在18世纪30年代中期之前大约20年的范围内。这种火柴的火柴头上主要涂有硫磺、黄磷和氧
化剂。这种火柴只要在火柴盒两面的砂纸上或在其他任何粗糙的固体表面上一擦,磺磷便着
火而引起硫磺及火柴杆的燃烧。这种火柴因黄磷有剧毒和易引起火灾,在使用和生产过程中
都不安全。所以,问世不多年,便有人用磷和硫制成无毒的P4S3代替黄磷,发明了新型的“摩
擦火柴”,但这种火柴也是在任何粗糙的固体表面上一擦便能起火,还是不安全。
18世纪40年代,首次从白磷制得了红磷。随后不久,到50年代便有人发明了以红磷为
发火剂的安全火柴,也就是现在常用的火柴,而黄磷火柴和摩擦火柴早已先后被淘汰了。
——选自《中学生化学报》,文/韩俊、罗军
综合能力训练
1.一氧化氮是常见的大气污染物,它可以和血液中血红蛋白结合,其亲和力比一氧化碳与血红蛋白结合的亲和力要大数百倍。空气中的一氧化氮主要来自汽车尾气。回答下列
问题:
(1)汽车尾气中的一氧化氮气体来源是什么?
(2)一氧化氮使人中毒的根本原因是什么?
(3)目前治理一氧化氮污染的方法之一是:在400℃左右和有催化剂的情况下,用氨气把
一氧化氮还原为氮气和水。写出化学方程式。
(4)根据国家环保局统一规定,目前许多大城市进行常规大气监测的项目是:二氧化硫、氮氧化合物、悬浮颗粒物等三种大气污染物。简述城市空气质量预报对有关部门和普通市民有什么指导意义。
答案:(1)汽车发动机火花塞点火时产生电火花。使进入发动机的氮气和氧气反应生成一氧化氮。
(2)一氧化氮与人体血液中血红蛋白结合,从而使血红蛋白失去正常输氧功能,导致人体缺氧而死亡。
催化剂
(3)6NO+4NH3======5N2+6H2O
400℃
(4)城市空气质量预报有利于政府和市民增强环保意识.为政府有关部门决策提供了科学的依据,为市民日常生活提供科学的信息和指导。
2.有一包白色粉末,可能是Na3PO4、Nal、BaCl2、Na2CO3中的一种或几种,有以下实验
现象:
(1)溶于水得无色溶液;
(2)在溶液中加入足量AgNO3溶液,产生黄色沉淀;
(3)在(2)的混合物中加人足量稀HNO3,有气体产生,黄色沉淀依然存在。
试回答:白色粉末中一定含有_______,一定不存在________,可能含有_______。对可能存在的离子,如何用实验方法确定其存在与否?
答案:Na2CO3、NalBaCl2Na3PO4
对可能存在的PO采用下面方法鉴别:
把(3)中所得的混合物过滤,去掉黄色沉淀,然后在滤液中加入NaOH溶液,中和过量HNO3至溶液为中性时,如果得到了黄色沉淀,则是沉淀Ag3PO4,原物质中含有Na3P04;如果仍没有黄色沉淀,则原物质中没有Na3P04。
3.(1)白磷在O2中燃烧的现象是________。如果用白磷来进行如下图所示实验,I、Ⅱ、Ⅲ发生的不同现象是:____________________,由此你得出的结论是:_________________________。
(2)在白炽灯中常加入极少量的白磷,再充人一定量的氮气,其作用是_________。
答案:(1)白烟I、Ⅱ中不燃烧,Ⅲ中燃烧可燃烧物质的条件:温度达到着火点,与O2接触
(2)白磷除去灯泡内空气,防止灯丝被氧化,再充人氮气保持内外压平衡

氮和磷(第二课时)


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,减轻教师们在教学时的教学压力。怎么才能让教案写的更加全面呢?小编特地为大家精心收集和整理了“氮和磷(第二课时)”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

[教学目标]

1.知识目标

(1)掌握一氧化氮、二氧化氮的性质及相互转化的关系。

(2)掌握白磷、红磷的性质以及它们之间的相互转化关系。了解磷的含氧酸的性质,了解常见的磷酸盐。

2.能力和方法目标

(1)通过NO2、NO、O2跟水反应的分析,掌握氮的氧化物、氧气和水反应的有关计算方法。

(2)通过比较白磷、红磷的结构和性质,提高比较能力,提高判断同素异形体的能力。通过氮族、氧族和卤族元素的比较,提高运用元素周期律分析和解决问题的能力。

[教学重点、难点]NO2、NO、O2跟水反应的有关计算。

[教学过程]

[复习和引入新课]

复习上节课N2的化学性质,总结氮的氧化物的性质。

[教师提问]你能写出哪些氮的氧化物的化学式?其中氮元素的价态分别是多少?

氮的氧化物中属于酸酐的有哪些?

NO和NO2如何转化?NO2、溴蒸气怎样鉴别?

如何收集NO、NO2?

[边讨论边总结]

(一)二氧化氮跟水的反应

[演示实验]二氧化氮跟水反应。装置如下图所示(一支10mL量筒)。

(1)轻轻摇动量筒,观察现象(水位逐渐上升,红棕色逐渐变浅)。

(2)用大拇指按住量筒口,取出量筒倒转振荡,再插入水中,观察现象。(水位迅速上升至量筒容积约,剩余体积的无色气体)。

(3)将量筒口用橡胶塞塞住,从水中取出量筒,往量筒中滴入紫色石蕊试液,观察现象(溶液变红)。

通过以上实验的分析引出下列问题。

(二)NO2、NO、O2跟反应的计算

分析反应原理:

1.二氧化氮跟水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO

2.二氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO2+O2+H2O=4HNO3

3.一氧化氮、氧气同时跟水反应:4NO+3O2+H2O=4HNO3

遇到这类计算题时,首先要弄清所涉及的反应原理是哪种情况,再进行计算。如,二氧化氮跟氧气的混合气体溶于水时,可能有以下向种情况:

[例题讲解]

[例1]将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中,经过足够时间后,试管内气体体积缩小为原体积的一半,则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是。

[分析]氮气跟水不反应,所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用体积差法进行计算。

答案为:1:3。

[例2]

将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,足够时间后,量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是 。

[分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中,最后残留气体可能有二种情况,一是氧气,二是一氧化氮。所以应先假设,再立式计算。

[解答](1)若剩余的5mL气体是O2,则共有45mLNO2、O2混合气体跟水反应,根据4NO2+O2+H2O=4HNO3可得出:

V(NO2)=×45mL=36mL

V(O2)=×45mL+5mL=14mL

所以,原混合气体中NO2和O2体积比为18:7。

(2)若剩余的5mL气体是NO,则NO2、O2混合气体跟水反应时是NO2过量,过量的NO2再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出,共有15mLNO2过量。

即,在NO2、O2混合气体跟水反应的过程中共消耗气体35mL。根据4NO2+O2+H2O=4HNO3可得出:

V(O2)=×35mL=7mL

V(NO2)=×35mL+15mL=43mL

所以,原混合气体中NO2和O2体积比为43:7。

(三)磷

[引导]让学生阅读教材中有关磷的内容。

[展示]给学生展示白磷和红磷样品,让学生观察。再完成“磷的两种同素异形体性质的比较表”。

[学生总结并填表]

磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较

白磷

红磷

分子结构

P4正四面体型,分子晶体

结构复杂,分子晶体

颜色

白色蜡状固体

暗红色粉未

密度(g·cm-3)

1.82

2.34

溶解性

不溶于水,易溶于CS2

不溶于水,也不溶于CS2

毒性

剧毒

无毒

着火点

40℃,易自燃

240℃,可燃

还原性

易被氧化,发磷光

不易被氧化

保存

少量保存在水中

贮存在密闭瓶中

相互转化

隔绝空气条件下,白磷加热到260℃可转化为红磷,红磷加热到416℃以上(升华)可得到白磷。

[演示实验]

(1)白磷、红磷的燃烧。

(2)红磷转化为白磷。

(3)五氧化二磷的吸水性。

在教师引导下,通过上述实验现象的观察和分析,让学生完成下列反应的化学方程式:

磷在空气中燃烧:4P+5O22P2O5(白烟现象)

磷在氯气中燃烧:2P+3Cl22PCl3

2PCl3+Cl22PCl5(白色烟雾现象)

五氧化二磷吸水:P2O5+3H2OH3PO4

磷酸是中强酸,跟碱反应可生成正盐、一氢盐、二氢盐等三类盐。

教师通过下列来引导学生,让比较氮族、氧族和卤族元素的性质差异。

磷(氮族)、硫(氧族)、氯(卤族)的比较

跟氢气化合难易程度

很难跟H2直接化合

硫蒸气在加热时才能跟H2直接化合

Cl2和H2混合,在光照或点燃情况下迅速反应发生爆炸

气态氢化物的稳定性

PH3不稳定,易分解

H2S较不稳定,加热可分解

HCl很稳定,加热到1000℃时才开始分解

最高价氧化物对应水化物的酸性

H3PO4是中强酸

H2SO4是强酸

HClO4为最强的含氧酸

结论

从氮族到卤族,非金属性逐渐增强

[巩固练习]

1.根据下列氮及其化合物间的转化关系,写出有关化学方程式。

答案:略。

2.关于磷的下列叙述中,正确的是()

(A)红磷没有毒性而白磷有剧毒(B)白磷在空气中加热到260℃可转变为红磷

(C)白磷可用于制造安全火柴(D)少量白磷应保存在水中

答案:AD。

3.在城市空气中含有浓度较大的一氧化碳、氮的氧化物等大气污染物,这些污染物的主要来源是()。

(A)硫酸工业排放的废气(B)氨氧化法制硝酸中吸收塔排放的废气

(C)汽车尾气(D)煤炭不完全燃烧产生的废气

答案:C。

4.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中,最后试管内气体的体积缩小为原体积的,则混合气体中N2与NO2的体积比是()。

(A)2:3(B)3:2(C)3:5(D)5:3

答案:A。

5.下列关于砷(As)元素的叙述中,正确的是()。

(A)在AsCl3分子中,砷原子最外层电子数为8

(B)砷的相对原子质量为74.92,由此可知砷原子核内有42个中子

(C)砷的氢化物的化学式为AsH3,它是一种强氧化剂

(D)砷酸(H3AsO4)是强酸,其酸性与硫酸相似

答案:A。

6.将VLNO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到amL无色气体A。将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5mL无色气体B。试回答:

(1)A气体是__________________,B气体是_________________________。

(2)A气体的体积是______________________mL

(3)V值的取值范围是____________________。

答案:(1)A是NO;B是O2。(2)20mL。(3)20V60。


文章来源:http://m.jab88.com/j/32296.html

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